一种LED封装用高耐热环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶技术

本申请涉及环氧固化剂领域，尤其是一种LED封装用高耐热环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶。一种LED封装用高耐热环氧固化剂，包括：甲基四氢苯酐、改性有机硅聚合物、催化剂、多元醇；改性有机硅聚合物：含氢硅油、带有苯环的丙烯酸单体、甲基丙烯酸酐、氯铂酸催化剂、阻聚剂、有机溶剂，氯铂酸催化剂为含氢硅油质量0.001

【技术实现步骤摘要】
一种LED封装用高耐热环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶


[0001]本申请涉及环氧固化剂领域，尤其是涉及一种LED封装用高耐热环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶。

技术介绍

[0002]在LED封装材料领域，环氧灌封胶具有较高的市场占有率。环氧灌封胶是由环氧树脂和固化剂构成基础体系，再添加各类助剂而形成的一类液体材料。由于LED在工作过程中会释放大量热量，对于环氧灌封胶的耐热性有较高的要求。
[0003]为了提高环氧灌封胶的耐热性能，相关技术中提供一种复配酸酐固化剂，通过将Me
‑
THPA(甲基四氢苯酐)与邻苯二甲酸酐(PA)或均苯四甲酸酐(PMDA)复配后作为固化剂，并与EP在高温条件下进行固化而达到提高耐热性效果。
[0004]针对上述相关技术中的环氧固化剂，申请人发现该方案存在以下缺陷：由于引入苯环等刚性结构，会加剧环氧固化物的脆性，使其冲击强度降低。因此，亟需提供一种既能提高环氧固化物耐热性也可保证其具有较好韧性的环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种LED封装用高耐热环氧固化剂、制备方法及利用其制备的环氧灌封胶。
[0006]第一方面，本申请提供的一种LED封装用高耐热环氧固化剂，是通过以下技术方案得以实现的：一种LED封装用高耐热环氧固化剂，包括以下原料制备而成：甲基四氢苯酐、改性有机硅聚合物、催化剂、多元醇；所述改性有机硅聚合物由以下组分制得：含氢硅油、带有苯环的丙烯酸单体、甲基丙烯酸酐、氯铂酸催化剂、阻聚剂、有机溶剂；其中所述氯铂酸催化剂的用量为含氢硅油质量的0.001
‑
0.005倍；所述甲基四氢苯酐的摩尔量和改性有机硅聚合物总摩尔量与多元醇中羟基总摩尔量之比为(0.9
‑
1.0):1；所述甲基四氢苯酐中反式结构的占比控制在40
‑
45％；所述多元醇的重均分子量为500
‑
3000；所述催化剂用量为甲基四氢苯酐质量的0.0001
‑
0.002倍。
[0007]通过采用上述技术方案，采用带有苯环的丙烯酸单体与甲基丙烯酸酐对含氢硅油进行共改性，使所得到的改性有机硅聚合物上带有苯环结构以及酸酐、羧基等基团，再通过甲基四氢苯酐与改性有机硅聚合物在催化剂与多元醇作用下反应，所得到的环氧固化剂可以大大提升环氧灌封胶的耐热性，同时由于环氧固化剂中改性有机硅聚合物具有较好的柔韧性，可以使作用的环氧固化物耐热性提高的同时保持较好韧性。
[0008]优选的，所述带有苯环的丙烯酸单体与甲基丙烯酸酐的摩尔比为(0.25
‑
1.5)：1。
[0009]通过采用上述技术方案，限定带有苯环的丙烯酸单体与甲基丙烯酸酐的摩尔比，可以使改性有机硅聚合物保持适宜比例的刚性结构，所得固化剂对环氧固化物耐热性能提升效果更佳。
[0010]优选的，所述带有苯环的丙烯酸单体为2
‑
苯氧乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
苯基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯基酯中的一种。
[0011]通过采用上述技术方案，采用上述带有苯环结构的丙烯酸单体在含氢硅油侧链上引入苯环结构，可为固化物提供刚性基团，从而大大提高了环氧固化物的耐热性。
[0012]优选的，所述改性有机聚合物的制备步骤包括：A1：在第一反应容器中加入含氢硅油、有机溶剂、阻聚剂、氯铂酸催化剂，开通加热搅拌和冷凝，保持氮气通入，待气泡稳定后加热升温至80
‑
90℃；A2：在1
‑
2h内滴入带有苯环的丙烯酸单体、有机溶剂、阻聚剂制成的混合溶液，搅拌均匀，升温至100
‑
120℃反应12
‑
16h，停止反应；降低反应温度至80
‑
90℃，在1
‑
2h内逐滴加入甲基丙烯酸酐、有机溶剂、阻聚剂制成的混合溶液，搅拌均匀，升温至100
‑
120℃反应12
‑
14h，结束反应，得到混合液；且两次反应过程中控制反应转化率在90％以上；A3：对所得混合液进行减压蒸馏，除去有机溶剂、剩余的带有苯环的丙烯酸单体以及甲基丙烯酸酐，将所得产物溶解、离心分离得沉淀物，后经过减压蒸馏、溶解沉淀、萃取，得到改性有机硅聚合物。
[0013]通过采用上述技术方案，限定制备改性有机硅聚合物的具体步骤，可以使各官能团有序引入含氢硅油中，从而可制备得到性能优异的改性有机硅聚合物。
[0014]优选的，所述多元醇为聚己内酯二元醇、聚己内酯三元醇中的一种或多种组合。
[0015]通过采用上述技术方案，聚己内酯二元醇是通过小分子二元醇与己内酯单体聚合而成，具备低温柔韧性、耐热性、耐候性等优点且可增强固化物的力学强度。聚己内酯三元醇是通过小分子三元醇与己内酯单体聚合而成的聚己内酯三元醇，可使环氧灌封胶具有较高的柔韧性。
[0016]优选的，所述催化剂为五水醋酸钠、多聚磷酸、DMP
‑
30中的至少一种。
[0017]通过采用上述技术方案，可保证得到高品质的环氧固化剂，进而保证所制得环氧固化物具有良好的耐热性和韧性。
[0018]第二方面，本申请提供的一种LED封装用高耐热环氧固化剂的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：一种LED封装用高耐热环氧固化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，甲基四氢苯酐开环反应，温度90
‑
110℃，反应时间2
‑
3h；步骤二，甲基四氢苯酐中加入催化剂、多元醇、改性有机硅聚合物混合，升温至105
‑
115℃，进行1
‑
3h的缩聚反应；步骤三，抽真空，减压蒸馏，减压蒸馏操作，升温至160
‑
170℃，负压0.09MPa，时间2
‑
6小时，分析顺酐含量＜0.02％，减压蒸馏结束，精馏提纯去除未反应的甲基四氢苯酐、多元醇、水分，得环氧固化剂成品。
[0019]通过采用上述技术方案，对甲基四氢苯酐进行改性引入苯环和柔性链段，制备步骤简便且易操作，便于进行工业化生产。
[0020]第三方面，本申请提供的一种利用LED封装用高耐热环氧固化剂制备的环氧树脂
灌封胶，是通过以下技术方案得以实现的：一种利用LED封装用高耐热环氧固化剂制备的环氧树脂灌封胶，主要是由以下重量份的原料制备而成：100份的环氧树脂、2
‑
8份的硅烷类偶联剂、95
‑
105份的权利要求1
‑
7任一项所述的LED封装用高耐热环氧固化剂、150
‑
200份填料。
[0021]通过采用上述技术方案，采用高耐热环氧固化剂制备的环氧树脂灌封胶固化后具有良好的耐热性、柔韧性，力学强度大大提高。
[0022]优选的，所述环氧树脂为E
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED封装用高耐热环氧固化剂，其特征在于：包括以下原料制备而成：甲基四氢苯酐、改性有机硅聚合物、催化剂、多元醇；所述改性有机硅聚合物由以下组分制得：含氢硅油、带有苯环的丙烯酸单体、甲基丙烯酸酐、氯铂酸催化剂、阻聚剂、有机溶剂；其中所述氯铂酸催化剂的用量为含氢硅油质量的0.001
‑
0.005倍；所述甲基四氢苯酐的摩尔量和改性有机硅聚合物总摩尔量与多元醇中羟基总摩尔量之比为（0.9
‑
1.0）:1；所述甲基四氢苯酐中反式结构的占比控制在40
‑
45%；所述多元醇的重均分子量为500
‑
3000；所述催化剂用量为甲基四氢苯酐质量的0.0001
‑
0.002倍。2.根据权利要求1所述的一种LED封装用高耐热环氧固化剂，其特征在于：所述带有苯环的丙烯酸单体与甲基丙烯酸酐的摩尔比为（0.25
‑
1.5）：1。3.根据权利要求2所述的一种LED封装用高耐热环氧固化剂，其特征在于：所述带有苯环的丙烯酸单体为2
‑
苯氧乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
苯基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯基酯中的一种。4.根据权利要求1所述的一种LED封装用高耐热环氧固化剂，其特征在于：所述改性有机聚合物的制备步骤包括：A1：在第一反应容器中加入含氢硅油、有机溶剂、阻聚剂、氯铂酸催化剂，开通加热搅拌和冷凝，保持氮气通入，待气泡稳定后加热升温至80
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90℃；A2：在1
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2h内滴入带有苯环的丙烯酸单体、有机溶剂、制成的混合溶液，搅拌均匀，升温至100
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120℃反应12
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16h，停止反应；降低反应温度至80
‑
90℃，在1
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2h内逐滴加入甲基丙烯酸酐、有机溶剂、阻聚剂制成的混合溶液，搅拌均匀，升温至100
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120℃反应12
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14h，结束反应，得到混合液；且两次反应过程中控制反应转化率在90%以上；A3：对所得混合液进行减压蒸馏，除去有机溶剂、剩余的带有苯环的丙烯酸单体以及甲基丙烯酸酐，将所得产物溶解、离心分离得沉淀物，后经过减压蒸馏、溶解沉淀、萃取，得到改性有机硅聚合物。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：棘云飞，张建林，
申请(专利权)人：嘉兴南洋万事兴化工有限公司，
类型：发明
国别省市：